EN
Miks korrodeeruvad kraapimissüsteemid tavalises kanalisatsioonivees
A skraaprisüsteem kommunaalkanalisatsioonitäisjaamas toimib see, mida näib olevat tavaline kanalisatsioonivesi – siiski korrodeeruvad metallkomponendid kolm korda kiiremini kui naabertäisjaamas. Erinevus on nähtamatu: vesiniksulfiidi (H₂S) kontsentratsioon, pH-kõikumised ja kloriidide tase põhjustavad kiirendatud korrosiooni. Kanalisatsioonivesi ei ole kunagi „tavaline“ – selle koostis sõltub ülevalavoolus asuvatest tööstusallikatest, temperatuurist ja veepuhastusseadmes viibivast ajast, mis kõik mõjutab kraapimist rünnakuks tegevate keemiliste protsessidega.
Vesiniksulfiid, väävelhape ja korrosioonimehhanism
Peamine korrosioonimehhanism ärkvelisvees skraaprisüsteem algab H₂S-gaaside teke, mis tekib siis, kui sulfaatreduktseerivad bakterid muudavad sulfaate sulfiidideks hapnikupuuduses zoonas. Gaas eraldub ülevalpool kraapja asuvasse ruumi – kus toimivad metallist juurdepääsukettad, sprokit ja konstruktsioonielemendid. Thiobacillus-bakterid koloniseerivad neid pindu ja oksüdeerivad H₂S-d väävelhappeks, mis rünnab süsinikterasest materjali 0,5–2 mm aastas. 6 mm pikkune ketiühend kõrgel H₂S-tasemel keskkonnas võib kaotada struktuurilise tugevuse 3–5 aastaga – palju enne settejoa projekteeritud 15-aastast kasutusiga.
Tegelik näide – omavalitsusliku reoveepuhasti esialgne korrosioon diagnoositakse
Lõuna-Aasia omavalitsuslik reoveepuhasti koges korduvalt juurdepääsukettade katkestumisi esmase settejoa puhul skraaprisüsteem — keti ühenduste murdumine umbes 4 aasta pärast kasutuselevõttu, samas kui oodatav eluiga oli 12–15 aastat. Veekemiaga analüüs paljastas kaks kaasaegset tegurit: vesiniksulfiidi (H₂S) kontsentratsioonid keskmiselt 15 ppm-i ulatuses paagi peapiirkonnas – kolm korda kõrgemad kui tavapäraselt kommunaalvees ja kloriidide tasemed, mille tõus oli põhjustatud ülevalavoolus asuva tekstiilivärvimisettevõtte heitvee juhtimisest. H₂S põhjustas väävelhappe rünnakut süsinikterasest keti pinnale; kloriidid läbisid passiivse oksiidkihi roostevabast terasest pinide pinnal ja põhjustasid sügavate pruukide teket just keti ühendustes, kus mehaaniline pinge oli kõige suurem. Hengshui Huake Rubber & Plastic, kellel on 18-aastane kogemus mittemetallsete kraapimissüsteemide valdkonnas ja kelle tootmine on sertifitseeritud ISO 9001 standardi järgi, soovitas metallist keti ja ketirattaid asendada kõrgtugevusega insenerplastist süsteemiga. Mittemetallist keti on algselt vastupidav nii hapetega rünnakule kui ka kloriidide põhjustatud pruukide korrosioonile – need korrosioonimehhanismid lihtsalt ei kehti polümeer materjalide suhtes. Kolme aasta pärast pidevat tööd näitab asendusketi nullmõõdetavat korrosiooni ja tehase juhtkond laiendas mittemetallset spetsifikatsiooni oma kolmele järgnevale sadestuspaagile.
Metall- ja mittemetallsisete kraapuri süsteemide võrdlus
Korrosioonikindlus, kaal ja eluiga arvestatud kulu
Metall skraaprisüsteem — süsinikteras kattega või 304/316 austusvaba teras — tagab kõrge tõmbetugevuse, kuid on põhimõtteliselt vastuvõetav veeäri keskkonnas. Katted lagunevad nõutavates kohas; austusvaba teras vastub ühtlaselt korrosioonile, kuid on tundlik kloriidide tekitatud augukorrosioonile ühendustes. Mittemetallsüsteemid — insenerplastid (UHMWPE, niloon, polüatsetaal) ja komposiitid — on algselt immuunsed elektrokeemilisele korrosioonile. Tõmbetugevus on väiksem, mistõttu on vajalik suurem ristlõikepindala, kuid kaalu vähenemine 40–60% võimaldab vähendada mootori võimsust ja lihtsustada paigaldust. Eluiga arvestatud kuluanalüüs toetab järjekindlalt mittemetallsüsteeme, kui korrosioonikeskkond on mõõdukalt kuni tugevalt korrosiooniline.
Tegurid, mis kiirendavad kraapuri süsteemi korrosiooni
pH, kloriidide kontsentratsioon, temperatuur ja kulumine
Neli tegurit kiirendavad skraaprisüsteem korrosioon. Madal pH — tööstusliku happelise heitvee puhul alla 6,0 — ründab otseselt metallpindu. Kõrged kloriidid — üle 500 mg/L tööstuslikust heitvoolust või merevee sisse tungimisest — põhjustavad punktkorrosiooni. Tõusnud temperatuur — iga 10 °C suurenemine suurendab reaktsioonikiirust umbes kahekordselt. Abraasive kulutus — liiv ja liivakivid lagundavad katteid ning avavad metallpinnad stressikohtades.
Korrosioonikindlate kraapimissüsteemide materjalivalik
Viis materjaliparakteristikat, mis määravad kasutuseloleku
Esiteks keemiline vastupidavus — materjal peab taluma pidevat immersiooni konkreetse heitvee keemilises koostises. Teiseks vee imumine — UHMWPE imub alla 0,01 %, samas kui teised materjalid paisuvad ja kaotavad stabiilsuse. Kolmandaks tõmbetugevus töötemperatuuril, et taluda kraapuri lennukite koormusi. Neljandaks abrasiivne vastupidavus liivaga segatud sette suhtes. Viies H₂S/väärikihase hapniku aurukliima vastupidavus veepinna kohal. HSHuake'i mittemetalliline skraaprisüsteem lahendused on projekteeritud kõrgtugevusega komposiitidest, mille valisid need viis tööomaduste nõuet, mis on vajalikud kanalisatsioonivee töötlemisel.
Tavaliselt esinevad küsimused
Miks korrapüügusüsteem korrodeerub kiiremini kui eeldatud?
A skraaprisüsteem korrodeerub kiiremini kui eeldatud, kuna tõusnud vesiniksulfiidi tõttu tekib metallpinnadel väävelhappet, kõrged kloriidide kontsentratsioonid põhjustavad punktkorroosiooni, tööstusliku heitvee madal pH ja liivakarvased osakesed kahjustavad kaitsekihte stressikohtades. HSHuake pakub mittemetallist korrapüügusüsteemi, mis on olemuslikult vastupidine nendele elektrokeemilistele korroosioonimehhanismidele.
Mis on metall- ja mittemetallkorrapüügusüsteemide vahel erinevus?
Metall skraaprisüsteem komponendid on haavatavad happelise rünnaku ja kloriidide põhjustatud punktkorroosiooni ees. Mittemetallilised süsteemid – insenerplastid ja komposiitid – on korrosioonikindlad, 40–60% kergemad ja pakuvad pikemat kasutusiga mõõdukas kuni tugevas kanalisatsioonivees.
Kuidas põhjustab vesiniksulfiid korrapüügusüsteemi korroosiooni?
H₂S gaas eraldub kanalisatsiooniveest pealepoole asuvasse ruumi skraaprisüsteem . Bakterid oksüdeerivad seda väävelhappeks, mis rünnab süsinikterasest ahelat kuni 2 mm aastas. 6 mm pikkune ahelaliige võib laguneda 3–5 aastaga.
Millised kanalisatsioonivee tingimused kiirendavad kraapuri korrosiooni?
pH all 6,0, kloriid üle 500 mg/L, temperatuur üle 25 °C ja abrasiivne liiv kiirendavad kõiki korrosiooni. skraaprisüsteem iga 10 °C võrra suurenev temperatuur kahekordistab korrosiooni kiirust agressiivses keemilises keskkonnas umbes.
Kui kaua peaks mittemetallist kraapuri süsteemi kestma?
Mittemetallist skraaprisüsteem kasutades insenerplastikke, näiteks UHMWPE-d, saavutab see 15–20 aastat kommunaalkanalisatsioonivees – kolm korda või rohkem kui kuumakattega süsinikterasest ahel sama keskkonnas.
Kas olemasolevat metallkraapurit saab teisendada mittemetalliks?
Jah, olemasolevat skraaprisüsteem saab ajakohastada mittemetallistest ahelatest, sproketitest ja lõikestest planeeritud hooldusperioodil, kasutades uuesti olemasolevat mootorit ja paagi konstruktsiooni ning asendades ainult korrosioonile vastuvõtlikud komponendid.